貝伐珠單抗長期治療誘導膠質母細胞瘤侵襲轉移的研究進展

宋志杰，陳來照

（山西醫(yī)科大學第二醫(yī)院神經(jīng)外科，山西 太原 030001）

膠質母細胞瘤（glioblastoma，GBM）是最常見和最具侵襲性的原發(fā)性腦腫瘤。盡管對GBM 進行手術、放療和化療，但其復發(fā)仍不可避免。目前標準治療方案是最大程度地安全切除，然后進行放化療（CRT）。放射治療總劑量60Gy，在6 周內分30 次完成，同時每日使用替莫唑胺，后續(xù)輔助替莫唑胺治療6 個月。診斷和治療后的中位生存期為12～15 個月[1]。美國目前GBM 5 年生存率約為5%[2]。在替莫唑胺之外，美國食品藥品監(jiān)督管理局于2009年快速批準貝伐株單抗（bevacizumab，BVZ）用于治療GBM[3]。BVZ 是一種靶向抑制血管內皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）的特異性抗體，其試圖阻止腫瘤血管生成，從而減少腫瘤血液供應，減緩腫瘤細胞擴散。然而隨著研究不斷深入，研究發(fā)現(xiàn)：BVZ 對膠質瘤僅發(fā)揮輕微的抗腫瘤作用，主要用于癥狀控制，在總生存率方面無顯著益處，反而會增強腫瘤侵襲性[4-5]。本文就BVZ 治療GBM 誘發(fā)侵襲轉移的機制，以及用于預測BVZ 治療反應的特異性標志物展開論述。

1 BVZ在GBM的應用

BVZ 治療GBM 的首次臨床試驗是2009 年的“AVF3708g/BRAIN”和“NCI06-C-0064E 二 期 試驗[6]。在試驗中，BVZ 單藥或聯(lián)合伊立替康治療GBM 的客觀有效率為28%～40%，6 個月無進展生存率為40%～50%，與較高的歷史對照組相比改善顯著，但總體生存率為38%～40%并無改善[7]。隨后，2014 年完成的兩項Ⅲ期臨床試驗評估在原發(fā)GBM中應用BVZ輔助標準放化療方案的價值，研究結果顯示：應用BVZ聯(lián)合標準放化療治療的病人與僅采用標準放化療方案的病人相比，無進展生存期（progression-free survival，PFS）有顯著改善（10.6個月vs 6.2 個月），但總生存期（overall survival，OS）并無顯著差異（16.7 個月vs 16.8 個月）[8]。一項研究表明聯(lián)用BVZ 并沒有增加OS（15.7 個月vs 16.1 個月），相比之下PFS 確有增加（10.7 個月vs 7.3 個月），但副作用增加，包括神經(jīng)認知功能下降，生活質量更差[9]。另一項研究顯示：37 例GBM 病人因腫瘤進展而停止BVZ治療后，46%的病人局部復發(fā)增強，35%的病人出現(xiàn)非增強性腫瘤進展，16%的病人在與原發(fā)腫瘤不同位置發(fā)生多灶增強腫瘤[10]。最近仍有許多臨床試驗評估BVZ作為新診斷GBM 一線療法的作用，其中一項研究結果也發(fā)現(xiàn)：BVZ 治療后浸潤性復發(fā)加劇，57%的復發(fā)病人表現(xiàn)出彌漫性浸潤性疾病，這可能與較差OS 相關[11]。BVZ 在GBM 的應用并不樂觀，僅有PFS 改善，OS、神經(jīng)認知功能、生活質量方面仍不盡人意，隨著研究不斷深入，究其原因可能與BVZ 長期治療誘導GBM 表現(xiàn)出更強的侵襲性有關。

2 BVZ引起GBM侵襲轉移的機制

2.1 上皮間質轉化 上皮間質轉化（epithelialmesen chymal transition，EMT）是指在某些特定生理條件及病理狀態(tài)下，上皮細胞失去上皮表型而向間質細胞轉變。在這一過程中上皮細胞失去極性，細胞間以及細胞與基底膜的連接減弱，細胞外基質重塑，從而使上皮細胞轉變?yōu)檫w移、侵襲、抗凋亡能力更強的間質細胞[12]。實驗表明：BVZ 抗血管生成治療可誘導膠質瘤轉化為更具侵襲性的間質表型，包括受體酪氨酸激酶（Met）上調和磷酸化增加[13-15]。VEGF 通過增強蛋白酪氨酸磷酸酶1B（PTP1B）募集到MET/VEGFR2 異復合物，來直接負向調節(jié)腫瘤細胞侵襲，從而抑制肝細胞生長因子（hepatocyte growth factor，HGF）依賴性Met 磷酸化和腫瘤細胞遷移。但使用BVZ 可恢復和增加GBM 細胞的Met活性，從而誘導上皮向間質表型轉變，增強腫瘤侵襲性。

2.2 缺氧誘導 數(shù)據(jù)表明：BVZ 治療的GBM 病人動態(tài)對比增強MRI顯示血管供應顯著減少，導致更加缺氧的腫瘤微環(huán)境；同時在分子水平上，觀察到乳酸和丙氨酸代謝物增加，以及缺氧誘導因子1α（HIF-1α）的誘導和磷脂酰肌醇-3激酶途徑的激活，同時腦實質中浸潤腫瘤細胞增加68%[16]。因此，推測BVZ 治療GBM 可能通過HIF-1α 和磷脂酰肌醇-3激酶途徑的激活，增強腫瘤侵襲性。使用siRNA 方法敲低GBM 中HIF-1α 表達，可顯著降低腫瘤細胞在體外的遷移能力以及在體內入侵腦實質的能力[17]。

同時缺氧也是EMT的有效誘發(fā)劑，缺氧誘導因子（HIF）激活多種EMT 相關蛋白轉錄，導致細胞間黏附喪失、細胞運動增加和細胞周期停滯逃避[18]。BVZ 作為一種抗血管生成治療制劑，可進一步加劇膠質瘤缺氧。BVZ 治療的GBM 病人與未經(jīng)BVZ 治療的病人相比，腫瘤中缺氧和EMT 標志物明顯上調。將膠質瘤細胞暴露于1%氧張力下會增加腫瘤細胞增殖、EMT 相關蛋白表達并增強體外細胞遷移，但這些表型變化可通過HIF-1α 或HIF-2α 的藥理學敲低而顯著減弱。

2.3 免疫系統(tǒng)的參與 組織病理學數(shù)據(jù)表明：小膠質細胞和巨噬細胞是膠質瘤中主要的浸潤免疫細胞，占30%～50%[19]。單核細胞在血液中循環(huán)，不斷被募集到腫瘤中，一旦進入腫瘤，單核細胞會迅速分化為腫瘤相關巨噬細胞（tumor-associated macrophage，TAM），然后在缺氧壞死區(qū)積聚。TAM產(chǎn)生多種因子，不僅刺激腫瘤細胞存活和增殖，還抑制抗腫瘤免疫。越來越多證據(jù)表明：TAM 參與調節(jié)膠質瘤細胞的侵襲和遷移。此外，TAM 通過分泌影響血管生成和細胞外基質(ECM)重塑的各種化學因子，促進GBM 惡性進展，從而促進GBM 侵襲[20]。研究比較20 例接受BVZ 治療和（或）放化療的復發(fā)性GBM 病人和8 例接受化療和（或）放療但未接受BVZ 治療或未接受治療的病人的尸檢腦標本，采用流式細胞術和免疫組化對標本進行分析，結果顯示：接受BVZ 治療組病人腫瘤中心和浸潤區(qū)域TAM 浸潤增加，表明在這些病人中較高數(shù)量TAM與腫瘤侵襲性增強及較差生存率相關[21]。相反，在BVZ 耐藥的膠質瘤細胞中觀察到巨噬細胞抑制因子（MIF）表達降低，這反過來又增加TAM 募集，促進腫瘤侵襲轉移[22]。在BVZ 治療的GBM 小鼠和手術標本中發(fā)現(xiàn)，腫瘤與正常腦界面存在表達Tie2 的單核細胞/巨噬細胞（TEM）大量積累，TEM 通過分泌高水平的基質金屬蛋白酶（MMP-9）來增加腫瘤侵襲性[23]。

2.4 其他血管生成因子上調 多項研究表明：在BVZ 長期治療期間，GBM 會代償性上調其他血管生成因子以重建脈管系統(tǒng)來改善氧氣和營養(yǎng)壓力，這包括多樣性肽8（bombina variegate peptide 8，BV8）、白介素-8（IL-8）、成纖維細胞生長因子（FGF）、血小板衍生生長因子等，重新激活血管生成，入侵正常腦區(qū)，而這些因子上調與基質金屬蛋白酶MMP-2、MMP-9、MMP-12、富含半胱氨酸型酸性蛋白（SPARC）和金屬蛋白酶組織抑制劑1（TIMP）上調有關，從而在BVZ 治療期間誘發(fā)GBM侵襲性增強[24-25]。FGF 已被證實在一些腫瘤遷移和侵襲過程中起重要作用，在VEGF阻斷期間，F(xiàn)GF表達增加，提示其可能在神經(jīng)膠質瘤起類似作用[26]。

3 用于預測治療反應的特異性生物標志物

對使用BVZ治療的GBM 病人進行腫瘤組織標志物、循環(huán)生物標志物、影像生物標志物等特異性生物標志物檢測，識別早期反應或耐藥的生物標志物，或許可預測GBM 侵襲轉移風險，確定最可能從治療中獲益的關鍵病人亞群，并能及時停止BVZ使用，優(yōu)化治療方案，阻止腫瘤進展，使病人獲得合理治療。

3.1 腫瘤組織標志物 一項針對接受各種抗VEGF 藥物（包括BVZ）治療的GBM 病人的回顧性尸檢研究表明：CD68 和CD11 TAM 數(shù)量增加與生存率低有關[27]。研究顯示：腫瘤外周CD44 表達遠高于腫瘤核心的GBM 有更強難治性，生存期更短，提示腫瘤外周與腫瘤核心CD44 表達比率將成為預測BVZ 治療GBM 出現(xiàn)侵襲性增強反應的有用生物標志物[28]。CD44 降低BVZ 的抗腫瘤作用，導致腫瘤更具侵襲性，從而產(chǎn)生早期進展和更差預后。文獻報道采用直接DNA 測序和PCR-RFLP 分析99 例GBM 病人中p53基因第72 位密碼子的多態(tài)性，初步研究表明：Arg/Arg 和Arg/Pro 基因型可能是預測BVZ 治療反應和失敗的獨立因素，進一步研究證實根據(jù)BVZ 治療敏感性對GBM 病人進行分層的效用[29]。

3.2 循環(huán)血液生物標志物 文獻回顧性分析84 例接受BVZ 治療（每2 周10mg/kg）的復發(fā)GBM 病人的全血細胞計數(shù)、臨床數(shù)據(jù)和影像學信息，結果表明：循環(huán)嗜酸性粒細胞、淋巴細胞和血小板計數(shù)的變化可預測接受BVZ 治療的復發(fā)GBM 病人的治療反應和臨床結局[30]。TABOURET 等[31]針對26 例GBM 病人的研究發(fā)現(xiàn)，BVZ 給藥后血漿MMP-2 水平升高與GBM 腫瘤控制和生存期延長有關，提示MMP-2可能成為預測BVZ療效的生物標志物。

3.3 影像生物標志物 既往臨床評價GBM 療效最常用的方法是MRI 檢查，但隨著抗血管治療出現(xiàn)，傳統(tǒng)成像技術在檢測抗腫瘤療效的局限性愈加突出。隨著研究不斷深入，越來越多成像技術已被證明可有效評估病人對BVZ 治療的反應[32]。正電子發(fā)射斷層掃描（PET）使用放射性標記示蹤劑進行代謝成像，可更準確估計代謝活躍腫瘤的大小和范圍。目前，在復發(fā)高級別膠質瘤病人中，兩種氨基酸PET 示蹤劑[18F-氟乙基-L-酪氨酸和3，4-二羥基-6-18F-氟-L-苯丙氨酸（FDOPA）]是評估BVZ 治療反應有希望的預后代謝生物標志物[33-35]。除氨基酸示蹤劑外，缺氧示蹤劑也是評估包括膠質瘤在內的幾種腫瘤的顯著PET 示蹤劑。18F-氟米索硝唑（FMISO）是一種具有代表性的缺氧PET 示蹤劑[36]，YAMAGUCHI等[37]的研究發(fā)現(xiàn)：應用BVZ后FMISO積累減少的復發(fā)性膠質瘤可從治療中獲益，因此，F(xiàn)MISO PET 可能會成為早期檢測抗血管生成治療耐藥性高級別膠質瘤的有效工具。

YAO 等[38]前瞻性研究共納入11 例接受BVZ 治療的復發(fā)性GBM 病人，在BVZ 給藥前后對病人進行CEST-EPI、灌注MRI和標準化MRI檢查，檢測多項指標與PFS 的關聯(lián)。研究表明：ph 加權胺CEST（化學交換飽和轉移）MRI 可能具有作為BVZ 治療應答和失敗的無創(chuàng)、早期影像學生物標志物的價值，BVZ 治療后早期MTRasym（非對稱磁化轉移率）降低至3.0ppm 可能與較好的PFS 相關，殘留或新出現(xiàn)的酸性區(qū)域可能與腫瘤復發(fā)部位共定位。

綜上所述：使用BVZ 單藥或聯(lián)合化療治療GBM，雖可增加病人PFS，但其長期療效如5、10 年生存率，OS 仍不盡人意，有待進一步提高。而BVZ治療后腫瘤侵襲轉移正是其治療效果得不到實質性提高的重要原因。因此，深究其治療后侵襲轉移的機制和預測治療反應的特異性生物標志物有望為GBM 抗血管治療提供新思路，靶向阻斷誘發(fā)侵襲轉移的相關因素，再聯(lián)合BVZ 共同治療，可能會為GBM病人帶來更好的治療結局。